Imagination Technologies on välja kuulutanud uue A-seeria GPU arhitektuuri. Ettevõte väidab, et see on kiireim GPU IP turul.
Mobiilse GPU turul domineerivad tänapäeval Qualcommi kohandatud Adreno GPU-d ja ARM-i Mali GPU-d. Varem oli olukord aga erinev. Mobiilse GPU turul oli veel paar konkurenti, mis aitas tõsta valdkonna konkurentsivõimet. Eelkõige oli Imagination Technologies selle tööstuse üks peamisi tegijaid. Ühendkuningriigis asuv ettevõte jääb tänu müüjatele endiselt mobiilse GPU ruumi liidriks litsentsib oma GPU tehnoloogiaid, kuid tema enda PowerVR-i kaubamärgiga GPU-sid leidub väga vähestes nendes toodetes päevadel. Varem kasutas Apple selle tipptasemel mobiilseid GPU-sid ettevõtte A-seeria SoC-des kuni Apple A10-ni 2016. aastal. Selle madala- ja keskklassi GPU-sid kasutavad seevastu sellised ettevõtted nagu MediaTek, Rockchip jne. Nüüd on Imagination Technologies tagasi suure GPU arhitektuuri turuletoomisega uue A-seeria arhitektuuri näol. Ettevõte nimetab seda oma kõige olulisemaks GPU teadaandeks viimase 15 aasta jooksul ja reklaamib uusi GPU-sid kui maailma kiireima GPU IP-d.
Et teada saada, kuidas see mobiilse GPU turgu mõjutab, süveneme ettevõtte tausta ja vaatame, kuidas see mobiilse GPU turule sobib.
Kujutlusvõime tehnoloogiad – taust
Imagination Technologies on läbi aegade olnud mobiilse GPU turul üks liidritest, kuna on tegutsenud alates 1990. aastatest. Ettevõte omab mitmeid GPU IP-patente, mis tähendab, et SoC müüjad peavad maksma selle litsentsitasusid. Selle plaadipõhine edasilükatud renderdamise (TBDR) tehnoloogia on hea näide. GPU-de kaubamärk PowerVR konkureeris Qualcommi Adreno GPU-de ja ARM-i Mali GPU-dega, kuid pärast Texas Instrumentsi sulgemist 2012. aastal oli ettevõtte ainus tipptasemel litsentsisaaja Apple.
Apple ja Imagination olid seotud kuni 2017. aastani, kuna Imagination ehitas oma PowerVR GPU-dest isegi kohandatud versioone iPhone'ide ja iPadide jaoks. Apple kinnitas, et arutas Imaginationiga ettevõtte omandamiseks 2016. aasta märtsis, kuid tehingut ei sõlmitud. 2017. aasta aprillis teatas Imagination, et Apple teatas ettevõttele, et läheb 15–18 kuu jooksul üle kohandatud GPU-dele. eemal Imaginationi PowerVR GPU-dest. Paar kuud hiljem tegi Imagination šokeeriva teate: ta seab end üles müüki ja selle turukapitalisatsioon oli lühikese aja jooksul oluliselt vähenenud, kuna tema suurim klient loobus selle kasutamisest tehnoloogia. Imaginationi ostis 2017. aasta septembris Hiina investoritega California aktsiafirma Canyon Ridge. Arengud olid pehmelt öeldes üllatavad.
Samal kuul tõi Apple turule A11 SoC koos iPhone 8/iPhone X turuletoomisega. Väidetavalt sisaldab A11 Apple'i esimest kohandatud GPU-d. Apple jätkas aga Imaginationile litsentsitasude maksmist, kuna A11 kohandatud GPU kasutas endiselt Imaginationi GPU-tehnoloogiat (sealhulgas TBDR-i). Vastavalt AnandTech, Apple'i kohandatud GPU-disaini peetakse 2015. aastal tavaliselt Imaginationi IP-osaks, mille arendamist Apple jätkab tänu arhitektuurilitsentsile iseseisvalt. Apple'i ja Imaginationi suhe tänapäeval pole teada ja ametlikult jääb Apple'i kohandatud GPU arhitektuur mustaks kastiks.
Olles omandanud Canyon Ridge, leidis Imagination end olukorrast, kus tal polnud tipptasemel GPU-de jaoks kliente. The ettevõtte PowerVR Rogue arhitektuur oli leidnud tee tipptasemel iPhone'i ja iPadi juurde, kuid pärast A11 polnud muud ostjaid. Madala ja keskmise hinnaklassi segmentides jätkas Imagination GPU-tehnoloogia litsentsimist sellistele hankijatele nagu MediaTek, Rockchip ja Unisoc. Selle PowerVR 8XT ja 9XTP arhitektuur ei jõudnud siiski ühegi tarnetoote hulka. Tegelikult läks MediaTek PowerVR-i GPU-de kasutamiselt üle ARM-i Mali GPU-de kasutamisele. Näiteks Helio P90 kasutas Imaginationi PowerVR GM9446 GPU-d (mis põhines vanemal Rogue arhitektuuril), kuid MediaTek kolis seejärel ARM-i Mali-G76MC4 GPU-le. Helio G90T.
Vahepeal osutusid ARM-i Mali GPU-d mobiilse GPU turul konkurentsivõimetuks, kuna neil oli kehvem PPA (jõudlus). piirkonna kohta) võrreldes Qualcommi kohandatud Adreno GPU-dega, mis kohandasid GPU IP-d, ja hiljuti Apple'i kohandatud GPU-dega. ARM-i Mali-G71 ja Mali-G72 kannatas tolleaegsete Adreno GPU-dega võrreldes kehvema jõudluse ja energiatõhususe all. Samal ajal kui Mali-G76 oli kõva edasiminek, sellest siiski ei piisanud, et võtta Qualcommilt Androidi turul mobiilse GPU jõudluse ja tõhususe kroon.
Qualcomm oli Androidi GPU turul heas kohas, kuna selle GPU-d nautisid oma klassi parimat jõudlust, kuid laiemal SoC turul avastasid Apple'i kohandatud GPU-d. The Apple A11, A12 ja A13 SoC-de kohandatud GPU-d on oluliselt kiiremad kui Adreno 540, Adreno 630 ja Adreno 640 mudelites Snapdragon 835, Snapdragon 845 ja Snapdragon 855 vastavalt. Järsku saavutas Apple mobiilse GPU jõudluses suure edumaa, Qualcomm langes teisele kohale. ARM-i Mali GPU-d jäid nii PPA kui ka energiatõhususe osas mõnevõrra maha.
Tänavu mais asus ARM jõudluse ja efektiivsuse puudujääki korrigeerima, kuulutades välja Mali-G77 uue Valhalli GPU arhitektuuriga 40% jõudluse paranemisega. GPU saavutas oma kaks esimest disainivõitu Samsungi näol Exynos 990 ja MediaTek Dimensity 1000 SoC-d.
2019. aasta keskpaiga seisuga peegeldas mobiilse GPU turg tõsiasja, et Apple'i ja Qualcommi välja töötatud kohandatud GPU-d olid paremad kui ARM-i ja Imaginationi litsentsitud GPU-d. Konkurentsi seisukohalt on see tööstuse jaoks halb, kuna see takistab konkurentsi, kui litsentsitud IP on madalam kui kohandatud IP, mida ei litsentsita ühelegi kolmanda osapoole SoC-müüjale. Samsung teab seda ja ettevõte on seda juba teadnud pühendunud AMD GPU IP litsentsimisele tulevastes Exynose SoC-des (käivitama kahe aasta pärast).
Seda tausta silmas pidades oli lava ette nähtud Imaginationi viimase 15 aasta tähtsaimaks teadaandeks.
AXT, AXM ja AX seeria GPU-d
Imagination on teatanud oma uuest A-seeria GPU arhitektuurist, väites, et sellel on kõigi aegade kiireim GPU IP. See on suur väide. Ettevõtte eesmärk on siin näidata, et arhitektuur on parem kui Apple'i ja Qualcommi valmistatud kohandatud GPU-d. Sisuliselt soovib Imagination muuta litsentsitud GPU-d taas elujõuliseks ja pakkuda paremat alternatiivi kui ARM-i Mali GPU-d.
A-seeria arhitektuur on Imaginationi 10. põlvkonna GPU arhitektuur. See koosneb kolmest GPU-kategooriast: XE, XM ja XT tootesarjad, mis tähistavad madalaima, keskklassi ja tipptaseme segmente. PowerVR-i kaubamärki ei kasutata enam arhitektuuri kirjeldamiseks, kuna ettevõte kasutab seda nüüd TBDR-tehnoloogia kirjeldamiseks. Kiireim GPU IP väide kehtib XT tootesarja kohta, kuna see on mõeldud mobiilsete GPU-de esmaklassiliseks seeriaks.
Imaginationi väitel on A-seeria GPU arhitektuur ISO ala ja protsessisõlmede võrdluses 2,5 korda kiirem kui Imaginationi eelmise põlvkonna Series 9 GPU. Imagination ei võrdle A-seeriat 8XT või 9XT liinidega, kuna neid GPU-seeriaid kasutavaid tooteid pole avalikult saadaval. AnandTech märgib, et andmed põhinevad tõenäoliselt Helio P90 GM9446 GPU-l, mis on Rogue'il põhinev 9XM-seeria GPU.
A-seerias on 9XM Rogue GPU-ga võrreldes neli korda rohkem ALU-sid. Väidetavalt on sellel 8 korda kiirem AI jõudlus. Lõpuks ütleb Imagination, et A-seeria arhitektuur kasutab sarnase jõudluse jaoks 60% väiksemat võimsust.
Uus A-seeria arhitektuur on rakendatav neljale XT-seeria konfiguratsioonile ja ühele XM-konfiguratsioonile. XE-seeria ei põhine tegelikult uuel arhitektuuril, kuna see on Rogue'i jätk. AXT-64-2048 on lipulaev GPU, millel on 2,0 TFLOPS, 64 gigapikslit/s täituvus ja 8 TOPSi AI jõudlust. Seevastu AXT-32-1024 on väidetavalt esmaklassiline mobiilne GPU, millel on 1 TFLOPS, 32 gigapikslit/s ja 4 TOPSi tehisintellekti jõudlust. Ülejäänud kaks konfiguratsiooni on AXT-48-1536 ja AXT-16-512, samas kui AXM-i seerial on AXM-8-256, mis on ette nähtud 256 GFLOPS-i, 8 gigapikslit/s täitmiskiiruse ja 1 TOP AI jaoks. esitus.
Mobiilsete GPU-de osas on Imaginationi plaan pakkuda AXT-32-1024 esmaklassilise mobiilse GPU jaoks. Kaht suuremat konfiguratsiooni saab kasutada näiteks seadmetes, nagu Chromebookid või serverid. Imagination näeb endiselt ette, et AXT-48-1536 toimib alternatiivse suurema esmaklassilise mobiilse GPU-na, samas kui AXT-64-2048 on palju suurem GPU, mille Imagination saaks luua, kui kasutajad oleksid huvitatud seda.
Uus GPU IP sisaldab palju muudatusi: 4x rohkem ALU-sid, 128 laiust arhitektuuri ja palju muud. AnandTech on hõlmanud uut A-seeria tehnoloogiat üksikasjalikult, nii et lugejad peaksid tutvuma väljaande kajastusega.
Sarja arhitektuur – Outlook
Imaginationi A-seeria arhitektuuri väljavaade näeb hea välja. Peamiselt on AXT-32-1024 GPU palju kiirem kui isegi järgmise põlvkonna disainilahendused, nagu Qualcommi Adreno GPU Snapdragon 865-s ja isegi Apple'i kohandatud GPU, rääkimata Mali-G77. Kujutlusvõime on seda ka PPA puhul hõlmanud, kuna ettevõte märgib olemasoleva probleemi, kus Mali GPU-del on sama jõudlus kui Qualcommi Adreno GPU-del, hõivates samal ajal 184% ränipinnast, mis vähendab PPA. Energiatõhusus peaks samuti olema suur.
Ka Imaginationi GPU tegevuskava on väga agressiivne. 2020. aastal järgneb A-seeria arhitektuurile B-seeria arhitektuur 30% jõudlusega täiustused, mis omakorda õnnestuvad C- ja D-seeriatega aastatel 2021 ja 2022, mille aastane jõudlus on 30%. täiustused. Mobiilse GPU turg on suures osas loobunud sellest põlvkondade arengutasemest. Imagination kavatseb ka järgmises GPU arhitektuuris lubada kiirte jälgimise.
Disainvõitude poolest on see segane kott. Qualcomm ei litsentsi seda arhitektuuri ja valdav enamus maailma Android-telefonidest kasutab Qualcommi SoC-sid. Samsung on juba sõlminud AMD-ga partnerluse oma Radeoni kasutamiseks IP tulevastes Exynose SoC-des. Kaks suurt järelejäänud müüjat on Huawei HiSilicon Group ja MediaTek, mis mõlemad kasutavad praegu ARM-i Mali GPU-sid. Kuna MediaTek on varem kasutanud PowerVR GPU-sid, on võimalus, et ettevõte kolib tulevastes SoC-des ARM-ilt tagasi Imaginationile. Ettevõte on juba teatanud lipulaevast SoC-st 2020. aasta seadmete jaoks Dimensity kujul 1000.
Imaginationi teadet uuest A-seeria arhitektuurist oli mobiilse GPU turul väga vaja. Kui see kõik välja mängib, on mobiilse GPU turg nüüd palju konkurentsivõimelisem litsentsitud GPU-de osas, mida saavad kasutada mitmed müüjad.
Läbi: AnandTech